BUFG_GT 与动态分频器 - 2023.2 简体中文

适用于 FPGA 和 SoC 的 UltraFast 设计方法指南 (UG949)

Document ID
UG949
Release Date
2023-11-29
Version
2023.2 简体中文

UltraScale 器件中,BUFG_GT 缓冲器可简化 GT 时钟设置。由于 BUFG_GT 包括动态分频功能,MMCM 无需在 GT 输出时钟上再执行简单的整数除法。需要已分频的 GT*_CHANNEL 输出时钟和全速率时钟时,这样可节省时钟资源并改进低偏差时钟路径。

BUFG_GT 全局时钟缓冲器可用于 GT 接口(其中用户逻辑运行的时钟频率为内部 PCS 逻辑的一半)和 PCIe 接口(其中 GT*_CHANNEL 需要为 user_clk、sys_clk 和 pipe_clk 生成多个时钟频率)。下图对 7 系列UltraScale 器件之间单通道 GT 接口的时钟要求进行了比较,该接口中 TXUSRCLK2 的频率等于 TXUSRCLK 频率的一半。

图 1. 时钟要求比较

您可以使用四通道 (Quad) 中的 GT*_CHANNEL 的任意输出时钟或四通道 (Quad) 中的 IBUFDS_GTE3/ODIV2 管脚生成的任何参考时钟来驱动位于同一时钟区域中的 24 个 BUFG_GT 缓冲器中的任何 1 个。必须采用 BUFG_GT_SYNC 来同步复位和清除由公用时钟源驱动的 BUFG_GT。

注释: 如果设计中不含 BUFG_GT_SYNC 原语,Vivado 工具将自动插入该原语。

一些应用仍需要使用 MMCM 来生成 GT 输出时钟或 IBUFDS_GTE3/ODIV2 参考时钟的复杂非整数时钟分频。在这些情况下,BUFG_GT 必须直接驱动 MMCM。默认情况下,布局器尝试将 MMCM 布局在与 BUFG_GT 相同的时钟区域行上。如果其他 MMCM 尝试使用同一个 MMCM 站点 (site),则必须确认自动 MMCM 布局仍尽可能接近 BUFG_GT,以避免长布线而浪费时钟资源。